JP6406219B2

JP6406219B2 - 通信装置及び画像形成装置

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Publication number: JP6406219B2
Application number: JP2015222382A
Authority: JP
Inventors: 鉄矢松坂
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: JP2017091323A

Description

本発明は、外部の記憶装置とデータの送受信を行うための通信装置、及び画像を印刷する画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンター、ファクシミリなどの画像形成装置は、入力された画像データを圧縮して一時的に記憶装置に保存し、記憶装置から読み出された圧縮データを伸張してから、その伸張後の画像データに基づいて画像形成処理を実行する。また、複写機やファクシミリなどに搭載されたスキャナー等の画像読取装置は、読み取られた画像データを圧縮してから記憶装置に保存し、読み出しコマンドが入力されたときに、記憶装置から圧縮データを読み出して伸張している。

また、記憶装置としては、ハードディスク記憶装置（以下「ＨＤＤ」という。）やソリッドステートドライブ（以下「ＳＳＤ」という。）が用いられている。ＨＤＤ、ＳＳＤとの間で行われるデータ転送は、例えばＳＡＴＡ（Serial Advanced Technology Attachment）規格等のインターフェース（以下「Ｉ／Ｆ」という）規格に基づいて行われる。一般に、ＳＡＴＡ規格では、ＨＤＤ及びＳＳＤや接続ポートにエラー（異常）が生じた場合や、転送エラーが生じた場合に、発生したエラー内容や状態などを示すエラーコードを通知することが定められており、複数のエラーコードが用意されている。

ところで、ＨＤＤやＳＳＤにエラーが生じていなくても、ＨＤＤやＳＳＤを搭載した装置に外部からノイズが印加されることによって、ＨＤＤやＳＳＤからの応答信号にビットエラーが生じ、特定のエラーが発生していることを示すエラーコードが通知される場合がある。特に、静電気を貯めやすい記録用紙や原稿などのシート材を取り扱う画像形成装置や画像読取装置などの画像処理装置では、静電気が生じやすいため、静電気によるノイズが通信ケーブルやフレームを伝って各デバイスに印加されやすい。このノイズは転送エラー等の原因となる。

特許文献１には、ＨＤＤからホストコンピューターに対して特定のエラーが通知された場合、ＨＤＤの異常ではなく通信ケーブル上のノイズと判断し、通信ケーブル上のノイズと判断した場合、特別なルーチンを実行することによって記憶装置との間の通信を短時間で復帰する方法について記載されている。

特開２０１４−１９２６０３号公報

通信部と記憶装置の間で通信エラーが発生したとき、エラー発生前に記憶装置に転送されたデータのうちキャッシュメモリー等に一時的に格納されたデータは、フラッシュメモリー等の記憶部本体に確実に移行されない可能性があり、データ保持率の悪化の原因となっていた。更に、記憶装置がＳＳＤである場合、データの記憶場所を示す論理アドレスと物理アドレスを管理するテーブルの内容が、エラー発生によって更新されず、データの記憶先が分からなくて読み出しが出来ないという事態が発生するという問題がある。特許文献１に記載されている方法は、ＨＤＤとの間の通信を短時間で復帰できるものの、当該問題は解決できず、特に、ＳＳＤに対して適用することができない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ＨＤＤやＳＳＤ等の記憶装置と通信装置との間でノイズによる通信エラーが発生した場合、可能な限り記憶装置が保持するデータが破壊されることがないようにして、短時間で通信を再開可能にすることを目的とする。

本発明の一局面に係る通信装置は、予め定められたインターフェース通信規格に基づき記憶装置と通信してデータ転送を行う通信部と、前記通信部が前記記憶装置からエラー情報を受信した際、前記通信部に対して前記記憶装置との通信をリセットした後で再び通信を開始させ、その後、前記通信部に、前記記憶装置が保持するデータのうち、アドレスが確定していないデータのアドレスを確定させると共に、アドレスを管理するテーブルの内容を確定させるコマンドを、前記記憶装置に対して送信させる制御部と、を備える。

また、本発明における画像形成装置は、上記の通信装置と、前記画像読取装置が読み取った画像を用紙に印刷する画像形成部と、を備える。

本発明によれば、制御部が、通信部と記憶装置の間で通信エラーが発生した時に、制御部は記憶装置が保持するデータのうち、アドレスが確定していないデータ、例えばキャッシュメモリー等に一時的に格納されているデータの記憶先を確定すると共に、アドレスを管理するテーブルの内容を確定するコマンドを通信部により記憶装置に対して送信させる。このコマンドを受けて、例えば、記憶装置は、キャッシュメモリー等に格納しているデータをフラッシュメモリー等の記憶部本体に記憶させると共に、アドレスを管理するテーブルの内容を確定する等の処理を行う。これにより、エラー発生後のデータ保持率を上げることができ、テーブルの整合性も保つことができる。従って、通信部と記憶装置の間の通信を、通信エラーが生じてから短時間で再開可能となる。

画像形成装置の構造を示す正面断面図である。画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。ＰｘＳＥＲＲレジスタのデータ構成の一部を示した図である。エラー処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る通信装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態における画像形成装置１の構造を示す正面断面図である。

画像形成装置１は、例えば、コピー機、プリンター、スキャナー及びファクシミリ等であってもよいし、これらの機能を備えた複合機であってもよい。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６及び画像読取部５等を備えて構成されている。

操作部４７は、ユーザーから画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、ユーザーへの操作案内等を表示する表示部４７３を備えている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を画像読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。画像読取部５により生成された画像データはＳＳＤやＨＤＤ等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ又はＳＳＤやＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、上記画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、そのトナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５上に転写される上記各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を、熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

給紙部１４は、複数の給紙カセットを備える。そして後述する制御ユニットが、ユーザーによる指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー１４５を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている記録紙Ｐをニップ部Ｎに向けて搬送させる。

尚、画像形成装置１において、両面印刷を行う場合は、画像形成部１２より一方の面に画像が形成された記録紙Ｐを、排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、記録紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により、ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して記録紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送する。これにより、画像形成部１２により記録紙の他方の面に画像が形成される。

図２は、画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット３１（特許請求の範囲における通信装置の一例）、操作部４７、原稿給送部６、画像読取部５、画像形成部１２、給紙部１４及びＳＳＤ３２（記憶装置）等を備える。以下、図１において説明した構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。

ＳＳＤ（solid state drive）３２は、画像読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置で、ＳＡＴＡ規格に準拠した不揮発性記憶装置である。尚、ＳＳＤ３２に代えてＨＤＤでもよいが、本実施の形態ではＳＳＤを用いて説明する。

制御ユニット３１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３１１（制御部、判断部、判別部）、メモリー３１２（記憶部）、インターフェース回路（以下「Ｉ／Ｆ」という）４１及びＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２（通信部）等から構成される。ＣＰＵ３１１は、メモリー３１２に記憶された各種プログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行って画像形成装置１を統括的に制御する。

Ｉ／Ｆ４１は、ＳＡＴＡ規格以外の通信を行うためのインターフェース回路である。本実施形態において、ＳＡＴＡ規格以外の通信とは、シリアル通信又はパラレル通信であり、データ転送中に送信されるエラー情報からノイズが発生したことを検知できない通信規格である。例えば、制御ユニット３１と操作部４７、原稿給送部６、画像読取部５、画像形成部１２及び給紙部１４の間のデータ通信はシリアル通信が用いられる。

ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２は、ＳＡＴＡ規格に基づいたインターフェース回路であり、制御ユニット３１とＳＳＤ３２はＳＡＴＡ規格に基づいた通信を行う。なお、後述するように、ＳＡＴＡ規格通信によれば、データ転送中に送信されるエラー情報からノイズが発生したことを検知可能である。

メモリー３１２には、ＥＥＰＲＯＭ等からなり、各種プログラムの他に、ＳＳＤ３２に関する選択エラーコードが記憶されている。選択エラーコードは、ＳＡＴＡ規格で定められた複数のエラーコードから、予め選択して定められている特定のエラーコードである。

図３に示したエラーコードは、エラーの内容と、ビット番号とを組み合わせたものであり、例えばＰｘＳＥＲＲ＃２１と表される。また、エラーコードのエラー状態を示すエラー情報は、エラーの内容と、ビット番号と、エラー内容の状態を示す１ビット情報とを組み合わせたものである。つまり、エラー情報は、エラーコードに１ビット情報が加えられたものである。

例えば、１ビット情報の部分の情報が「０」の場合はエラー状態ではなく正常であることを示し、「１」の場合はエラー状態であることを示す。本実施の形態では、当該ＰｘＳＥＲＲ＃２１、ＰｘＳＥＲＲ＃１９及びＰｘＳＥＲＲ＃１６が選択エラーコードに設定されており、メモリー３１２に記憶されている。これらを選択エラーコードとした理由は、画像形成装置１に対する静電気によるノイズ実験を行った結果、静電気がＳＳＤ３２に伝わったときにビットエラーが生じて、エラー状態を示す１ビット情報が書き換えられ、各エラーコード（ＰｘＳＥＲＲ＃２１、ＰｘＳＥＲＲ＃１９及びＰｘＳＥＲＲ＃１６）が発生することが判明しているためである。なお、これは選択エラーコードの単なる一例である。

ここで、ＰｘＳＥＲＲ＃２１のＣＲＣＥｒｒｏｒは、画像データが転送される１単位であるフレーム（パケットと呼ばれている。）の誤り検出方法である巡回冗長検査（CRC：Cyclic Redundancy Check）におけるエラーである。このエラーを伴うフレームを受け取ったＳＳＤ３２は、そのフレームを破棄する。また、ＰｘＳＥＲＲ＃１９の１０b−ｔｏ−８b ＤｅｃｏｄｅＥＲＲＯＲは、１０ビットから８ビットへの符号化のエラーである。また、ＰｘＳＥＲＲ＃１６のＰｈｙＲｄｙＣｈａｎｇｅは、ＳＳＤ３２が読み書き可能な準備状態であることを示すＰｈｙＲｄｙ状態（physical layer ready state）に変化があることをエラーとするものである。

ここで、ＳＳＤとＨＤＤについて説明する。ＨＤＤはデータの記憶先を示す論理アドレスと物理アドレスが基本的に一致するが、ＳＳＤは全く一致しない。ＳＳＤはウエアレベリングやガベッジコレクション等の処理を前提としているため、論理アドレスと物理アドレスの関係性が流動的である。論理アドレスと物理アドレスを変換する仕組みは、各ＳＳＤメーカーが独自で構築しており、各社が異なる仕組みを用いているものと思われる。

例えば、ＳＳＤの論理アドレスと物理アドレスを単純なテーブルを用いて管理している場合、テーブルの更新タイミングが「４００ｍｓ毎」又は「ＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅコマンド発行」の何れかである場合がある。これらのタイミングでテーブルの更新が正しく行われずにＳＳＤの電源が遮断されると、ＳＳＤに書き込まれたはずのデータが読み出せなかったり、テーブルの整合性チェック等に時間が掛かったりする等の問題が発生する。

特に、エラーがノイズである場合、エラー発生後に何度もエラーが発生したり、ＳＳＤやホストコンピューターが再起動したりしてしまう可能性がある。例えば、エラー発生後にＳＳＤが再起動してしまうと、テーブルが更新されなかった期間のデータを読み込むことができない。

そこで、本実施形態では、ＳＳＤのテーブルが更新されない期間を出来る限り少なくするために、エラーから復旧してすぐにＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号を発行する。このＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号によって、ＳＳＤが受け付けたデータのうち、ＳＳＤ内のキャッシュメモリー等に一時的に格納されているデータがフラッシュメモリーに移行して書き込ませると共に、論理アドレスと物理アドレスを管理するテーブルの内容を確定させ、省エネモードの一つであるＳｔａｎｄｂｙモードに移行させる。すなわち、ＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号は、エラー復旧時にＳＳＤ内のキャッシュメモリー等に一時的に格納されているデータのうち、アドレスが確定していないデータのアドレスを確定させて、当該データをこの確定したアドレスが示すフラッシュメモリーの領域に書き込ませ、更に、論理アドレスと物理アドレスを管理するテーブルの内容を確定させる処理を、記憶装置としてのＳＳＤに行わせるためのコマンドである。

このように、ノイズ発生後にＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号を発行することでフラッシュメモリーへのデータ書き込みとテーブル確定がなされるため、データが読み出せなかったり、テーブルの整合性チェックに時間が掛かったりする等の問題を解消することができる。

次に、ＣＰＵ３１１が実行するエラー処理の一例について説明する。図４は、本実施の形態におけるエラー処理の流れを示したフローチャートである。

まず、ＣＰＵ３１１は、ＳＳＤ３２に対してＳＡＴＡ規格に基づくデータ転送を行う場合に、データ転送に先駆けてＳＳＤ３２との間で通信を確立する初期処理を行う。その後、通信が確立したのちに、データの転送処理が行われる。

このデータ転送の最中に、ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２がエラー情報を受信したことをＣＰＵ３１１が検知したとき、ＣＰＵ３１１はエラーコードがＰｘＩＳの＃２６〜＃２９の何れかであるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。ＰｘＩＳはＳＳＤ３２とＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２の接続ポートにおける割り込みステータス（Port x Interrupt Status）を示すものである。ここで、エラーコードがＰｘＩＳの＃２６〜＃２９の何れでもない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ＣＰＵ３１１は、例えば、メモリー３１２に記憶されている図略のタスクファイルを参照して、各エラーコードのエラー内容に応じて設定されているエラー処理を実行し、その後の処理を終了する。

エラーコードがＰｘＩＳの＃２６〜＃２９の何れかである場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１１はエラーコードがＰｘＳＥＲＲ＃２１であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。エラーコードがＰｘＳＥＲＲ＃２１でない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、ＣＰＵ３１１はエラーコードがＰｘＳＥＲＲ＃１９であるかどうかを判定する（ステップＳ１３）。エラーコードがＰｘＳＥＲＲ＃１９でない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、ＣＰＵ３１１はエラーコードがＰｘＳＥＲＲ＃１６であるかどうかを判定する（ステップＳ１４）。つまり、ＣＰＵ３１１は、エラーコードが、ノイズによるビットエラーを発生させるとして予め定められたエラーコードであるＰｘＳＥＲＲ＃２１、ＰｘＳＥＲＲ＃１９又はＰｘＳＥＲＲ＃１６であるかどうかを判定する。

受信したエラーコードが上記３つのエラーコードではない場合（ステップＳ１２〜Ｓ１４において全てＮＯ）、つまり、ＳＳＤ３２から送信されたエラーコードと上記３つのエラーコードとが不一致である場合、エラーの原因はノイズではないため別の対処を行う。例えば、ＣＰＵ３１１は、メモリー３１２に記憶されている図略のタスクファイルを参照して、各エラーコードのエラー内容に応じて設定されているエラー処理を実行し、その後の処理を終了する。

エラーコードの何れかが上記３つのエラーコードである場合（ステップＳ１２〜Ｓ１４の何れかにおいてＹＥＳ）、ノイズによるビットエラーであるとして、ＣＰＵ３１１はシリアルＩ／Ｆ４１に対してデータ転送の中止と再転送を指示する（ステップＳ１５）。その後、エラー回復処理を実行する（ステップＳ１６〜Ｓ１９）。

エラー回復処理について説明する。ＣＰＵ３１１は、ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２とＳＳＤ３２との間の通信を一旦切断させるためのＣｏｍＲｅｓｅｔ信号をＳＳＤ３２に対して出力し（ステップＳ１６）、その後データ通信を再び確立するための初期処理を行う（ステップＳ１７）。これにより、ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２とＳＳＤ３２との通信が再び確立する。

そして、ＣＰＵ３１１は、ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２に、ＳＳＤ３２に対してＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号を出力させる（ステップＳ１８）。ＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号は、省エネルギーモードの一つであるＳｔａｎｄｂｙモードへ移行するための信号であり、この信号が出力されることで、ＳＳＤ３２のステータスやキャッシュメモリーの内容がフラッシュメモリーに書き出されると共に、論理アドレスと物理アドレスを管理するテーブルの更新が行われる。

次に、ＣＰＵ３１１はノイズによるエラーが発生した時のコマンドをＳＳＤ３２に対して再出力し（ステップＳ１９）、エラー処理を終了する。すなわち、ＣＰＵ３１１は、当該コマンドをＳＳＤ３２に対して再出力することで当該エラー発生により実行されなかった処理（データ書き込み等）を、ＳＳＤ３２に再度実行させる。

以上、説明したように、ノイズによるエラーが発生した際に実行されるエラー回復処理においてＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号を発行することによって、ＳＳＤ３２の論理アドレスと物理アドレスを管理するテーブルの内容が更新されるため、エラー復帰後にＳＳＤ３２にアクセスした際にデータを正しく読み出すことができる。また、テーブルの内容が正しく確定されると、ＳＳＤ３２内のデータの整合性チェックに時間が掛からず、スムーズに行われる。

尚、本実施の形態では、ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ４２に接続される記憶装置としてＳＳＤ３２を例に説明したが、ＨＤＤであってもよい。ＨＤＤの場合、ＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号をコマンドするとヘッドが予め設定されている位置に退避するため、Ｓｔａｎｄｂｙモードからの復帰に時間が掛かってしまうが、ノイズ発生時のキャッシュメモリーの内容がＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号によってフラッシュメモリーに書き込まれるため、データ保持率を高めることができる。

また、ＳＳＤは、メーカー独自の省エネモードを採用している場合はＳｔａｎｄｂｙモードからの復帰に時間が掛かる場合があるが、一般的にはＳｔａｎｄｂｙモードから復帰が短時間ですぐにアクセス可能な場合が多い。従って、本発明においては、記憶装置としてＳＳＤを適用する方が望ましい。

そして、ＣＰＵ３１１は、記憶装置としてＳＤＤまたはＨＤＤの何れが用いられているか判断し、ＳＤＤである場合にのみ、上記エラー回復処理を実行するようにしてもよい。

１画像形成装置
１２画像形成部
１４給紙部
３１制御ユニット
３１１ＣＰＵ
３１２メモリー
３２ＳＳＤ
４１Ｉ／Ｆ
４２ＳＡＴＡ−Ｉ／Ｆ
４７操作部
４７３表示部
６原稿給送部

Claims

予め定められたインターフェース通信規格に基づき記憶装置と通信してデータ転送を行う通信部と、
前記通信部が前記記憶装置からエラー情報を受信した際、前記通信部に対して前記記憶装置との通信をリセットした後で再び通信を開始させ、その後、前記通信部に、前記記憶装置が保持するデータのうち、アドレスが確定していないデータのアドレスを確定させると共に、アドレスを管理するテーブルの内容を確定させるコマンドを、前記記憶装置に対して送信させる制御部と、を備え、
前記インターフェース通信規格で定められたエラーコードのうち、少なくともノイズを原因の１つとするエラーを示す選択エラーコードを記憶する記憶部と、
前記通信部により前記記憶装置から受信されたエラー情報の示すエラーコードが、前記選択エラーコードと一致するか否かを判断する判断部とを更に備え、
前記判断部が前記エラー情報の示すエラーコードと前記選択エラーコードとが一致すると判断した場合にのみ、前記コマンドを前記通信部に対して送信させる通信装置。
前記コマンドは、ＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅ信号である請求項１に記載の通信装置。
前記予め定められたインターフェース通信規格とはＳＡＴＡ規格である請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の通信装置と、
画像を用紙に印刷する画像形成部と、を備えた画像形成装置。